非异氰酸酯聚氨酯的制备与固化动力学

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1、非异氰酸酯聚氨酯的制备与固化动力学学位论文完成日期：指导教师签宁：答辩委员会成员签字：青岛科技大学研究生学位论文非异氰酸酯聚氨酯的制备与固化动力学摘要传统聚氨酯因具有优良的性能而受到)。泛的应用，但异氰酸酯作为合成传统PU材料的原料之一，在制备以及使用的过程中都存在着许多问题。本论文以不同种类的环氧树脂为基础，与C02反应合成了不同类型的环碳酸酯(CC)，再让其与多元胺反应合成了非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)。研究了NIPU的固化动力学，并通过改变制备NIPU的原料配比合成了力学性能以及热力学性能都相对优异的材料。主要研究内容如下：1)以不同类型的多官能度环氧树脂以及无毒且资源丰富的C02为原

2、料合成了末端含有五元环碳酸酯基团的多元环碳酸酯(CC)。并且分别又以此单体为原料，与多元胺反应合成了N1PU。同时采用红外光谱(FI．IR)以及核磁共振氢谱(1H．NMR)表征了合成产物的化学结构。2)利用不同质量比的PEG400二缩水甘油醚(PEG400DGE)与双酚F型环氧树脂NPEF．170制备了混合环碳酸酯，并且研究了温度、压力、反应时间以及催化剂的用量与种类对环氧树脂转化率的影响。研究表明，当使用质量分数为O．5％的四丁基溴化铵(TBAB)，温度为120℃、二氧化碳压力为1．8MPa，反应7h后可以达81．5％的转化率。3)利用非等温DSC的方法，研究了在不同的升温速率下，混合环碳

3、酸酯与聚醚胺3"403的固化反应动力学，并优化了固化工艺。研究结果表明，该体系的凝胶温度为373．25K，固化温度为448．70K，后固化温度为506．80K，固化时间为l5min。4)在相同的条件下，研究了不同配比的环碳酸酯对所制各的NIPU材料的力学性能以及热力学性能的影响。研究表明，当PEG型环碳酸酯(PEG．CC)与NPEF型环碳酸酯(NPEG．CC)的质量比为3：7时所制备的NIPU材料的力学性能与热力学性能达到最佳状态。最大拉伸强度为7．58MPa，扯断伸长率为347％，定伸率强度为3．03％，玻璃化转变温度(Tg)为l1．16"C。关键词：环氧树脂C02环碳酸酯NIPU固化动力

4、学非异氰酸酯聚氨酯的制备与同化动力学青岛科技大学研究生学位论文PREPARATl0NANDCUREKINETICS0FNON．ISOCYANATEPOLYURETHANEABSTRACTTraditionalpolyurethanehasbeenwidelyappliedbecauseofitsexcellentperformance，butoneofrawmaterialspreparedPUisisocyanate．Andtherearemanyproblemsintheprocessofpreparationandapplication．Inthispaper，differenttyp

5、esofcycliccarbonateweresynthesizedbydifferenttypesofepoxyresinreactedwithC02．Thennon-isocyanatesweresynthesizedbycycliccarbonatereactedwithpolyamines．TherelationshipbetweenstructureandpropertiesofNIPUhasbeenalsostudied．Andthematerialwithexcellentmechanicalandthermalpropertieswaspreparedbychangingth

6、eratioofrawmaterials．Themaincontentsandconclusionsofthispaperwerelistedasfollows：l1Poly-cycliccarbonateswhichhavefive—memberedcycliccarbonateintheendofthemolecularchainwerepreparedbypoly·-epoxyresinandnon··toxicandresources-richC02．AndNIPUwassynthesizedbasedoncycliccarbonateandpoly-amine．Atthesamet

7、ime，thechemicalstructureofsyntheticproductswascharacterizedbyinfraredspectrum(FI-IR)andnuclearmagneticresonancehydrogenspectrum(1H-NMR)．2、HybridcycliccarbonatewaspreparedbyusingdifferentmassratioofPEG400DGE